Nanopartiküller ve Buckyballs

İçerik Yazarı: Dalya Simay Erbay

Editör: Dalya Simay Erbay

Tasarım: Sudenaz Şencan

Rice Üniversitesi araştırmacıları, en sık kullanılan nanopartikül formülasyonlarından birinde temel bir elemenx "fulleren" ailesi düzinelerce içi boş molekülü kapsayacak şekilde büyüdü.

Rice bilim insanları Matthew Jones ve Liang Qiao tarafından 2019'da keşfedilen altın fullerenler, kimyagerlerin geleneksel olarak altın nanoparçacıkları oluşturmak için kullandıkları altın "tohum" parçacıklarıdır. Keşif, altın buckyball'ların ilk rapor edilen sentezinden sadece birkaç ay sonra gerçekleşti ve kimyagerlerin altın molekülleri onlarca yıldır farkında olmadan kullandıklarını gösterdi.

Rice'ta kimya, malzeme bilimi ve nanomühendislik alanlarında doçent olan Jones, altın nanopartiküllerinin moleküllerden sentezlendiğini bilmenin bilim adamlarının bu tür sentezlerin nasıl çalıştığını anlamalarına yardımcı olabileceğine inanıyor.

Jones'a göre araştırmacılar 2000'li yılların başında çubuklar, küpler ve piramitler gibi çeşitli altın nanoparçacık geometrileri oluşturmak için altın tohumu parçacıklarının kimyasal sentezlerde nasıl kullanılacağını buldular.

Jones ve Jones'un grubundaki eski bir doktora sonrası araştırmacı olan Qiao, 2019'da altın-32'yi aramıyordu ancak kütle spektrometri ölçümlerinde keşfedildi. Karbon-60 buckytopları da benzer şekilde keşfedildi. Ve tuhaflıklar burada bitmiyor. Jones, Rice Üniversitesi'nde Norman ve Gene Hackerman Kimya Bölümünde Yardımcı Doçent olarak çalışmaktadır. 1996 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü Rice'tan Robert Curl ve Birleşik Krallık'tan Harold Kroto ile paylaşan Smalley, 2005'teki ölümünden önce birkaç yıl boyunca Rice'ta kimya alanında Hackerman başkanlığı yapmıştı. 

Yaygın olarak kullanılan tohumların nanopartiküller yerine altın-32 molekülleri olduğunu doğrulamak için, Yimo Han'ın Rice'taki araştırma grubunun son teknoloji görüntülemesi ve Johns Hopkins'teki Rigoberto Hernandez'in grubu ve George'daki Andre Clayborne'un grubunun ayrıntılı teorik analizleri de dahil olmak üzere, yıllarca süren bir çalışma gerekti. Jones, nanopartiküller ve moleküller arasında ayrım yapmanın, çalışmanın potansiyel önemini kavramak açısından kritik olduğuna inanıyor.

Jones'a göre nanobilimciler birçok değerli nanopartikülün nasıl sentezleneceğini öğrendiler, ancak sentezlerinin "neredeyse hiçbir mekanik anlayışı olmadığı" için ilerleme sıklıkla deneme yanılma yoluyla sağlandı.

Organik kimyagerlerin "madde üzerinde mükemmel bir kontrole" sahip olduklarını iddia ediyor çünkü "onlardan önceki kimyagerler bu reaksiyonların tam olarak nasıl işlediğini anlamak için inanılmaz derecede ayrıntılı mekanik çalışmalar yapıyorlardı." Nanobilimde bu noktadan çok uzaktayız ama oraya ulaşmamızın tek yolu bunun gibi çalışmalar yapmak, neyle başladığımızı ve şeylerin mekanik olarak nasıl oluştuğunu bilmek. Nihai amaç budur."